DE3918025C2

DE3918025C2 -

Info

Publication number: DE3918025C2
Application number: DE19893918025
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr.-Ing. Kubitza; Hans Dr.-Ing. 4300 Essen De Luedke; Heinrich-Juergen Dipl.-Ing. 4224 Huenxe De Peters; Hans Prof. Dr.-Ing. 5100 Aachen De Hoberg
Original assignee: Ruhrkohle AG; Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH; RAG AG
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1991-06-20
Also published as: GB9012269D0; DE3918025A1; AU5625190A; GB2232097B; GB2232097A

Description

Die Erfindung betrifft einen Flotationsapparat zur Trennung von in Flüssigkeiten enthaltenen feinkörnigen Feststoffen, der im we sentlichen aus einer Flotationszelle mit Trübeein lauf sowie Formüberlauf und Austritt für nicht durch die Begasung erfaßte Feststoffpartikel be steht, wobei die zur Begasung erforderliche Luft über eine durch die Flotationszelle bis zum Boden reichende Hohlwelle zugeführt wird, an deren Ende ein mit der Bodenebene der Flotationszelle einen Spalt bildender Rotationskörper angeordnet ist.The invention relates to a flotation apparatus for the separation of in liquids contained fine-grained solids, which in the we from a flotation cell with turbidity run as well as mold overflow and outlet for not solid particles detected by the gassing stands, the air required for fumigation via one through the flotation cell to the bottom reaching hollow shaft is supplied, at the end one with the bottom level of the flotation cell Gap-forming rotational body is arranged.

Zur Schaumflotation von Feststoffen, beispielsweise aus Abwässern oder zum Sortieren von im Wasser suspendierten Mineralien, benötigt man bei Flotationsapparaten Bega sungseinrichtungen zur Erzeugung von Gasblasen, an wel che sich die auszubringenden Feststoffe anlagern. For foam flotation of solids, for example from Sewage or for sorting suspended in water Minerals are required for Bega flotation machines solutions for generating gas bubbles, on wel the accumulated solids accumulate.

Es entstehen dabei Gasblasen-Feststoff-Komplexe in einer Trübe, die in Flotationszellen bzw. sogenannten Trennge fäßen zum Aufschäumen gebracht werden.This results in gas bubble-solid complexes in one Turbidity that in flotation cells or so-called separator barrels are made to foam.

In der DE-OS 21 44 932 ist eine Flotationsmaschine beschrieben, und insbesondere in der entsprechen den Fig. 4 als Ausführungsbeispiel dargestellt, die im wesentlichen aus einer Zelle mit einer Frühbeschickung besteht, und die mit einem Schaum überlauf sowie einem Feststoffaustrag versehen ist. Die Trübezufuhr wird von oben in die Zelle eingeleitet und die Begasung findet aus entgegen gesetzter Richtung von unten in die Zelle Eingang. Die Begasung geschieht über eine Hohlwelle, an de ren Ende ein Rotationskörper angeordnet ist. Dabei bildet der Rotationskörper mit dem Zellenboden einen kreisförmigen Spalt. Da die Trübezufuhr von oben und die Begasung von unten kommend stattfin det, findet in keinem Fall die für eine gute Pha sentrennung erforderliche beruhigte Strömung statt.In DE-OS 21 44 932 a flotation machine is described, and in particular shown in FIG. 4 as an embodiment, which essentially consists of a cell with an early load, and which is provided with a foam overflow and a solids discharge. The slurry feed is introduced into the cell from above and the gassing enters the cell from below in the opposite direction. The gassing takes place via a hollow shaft, at the end of which a rotating body is arranged. The rotating body forms a circular gap with the cell bottom. Since the slurry is supplied from above and the gassing comes from below, the calmed flow required for good phase separation never takes place.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flota tionsapparat zu schaffen, der zur Anhaftung der Fest stoffteilchen eine gute Dispergierung von Gas- und Fest stoff in der Trübe mit geeigneten hohen Mikroturbulenzen im Hinblick auf ein optimales Ausbringen besitzt und bei dem die Art und Weise der Begasung schnellstmöglich eine für die Phasentrennung beruhigte Strömung ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a flota tion apparatus to create the attachment of the feast particles a good dispersion of gas and solid substance in the cloudy with suitable high microturbulence with regard to optimal spreading and which the type of fumigation as soon as possible allows calm flow for phase separation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Rotationskörper umgebende Bodenplatte mit dem Rotationskörper einen der Form dieses Kör pers angepaßten Ringspalt bildet, und daß die Be gasung innerhalb des Ringsspaltes durch mindestens eine radial verlaufende Gasaustrittsöffnung im Ro tationskörper und die Trübeeinleitung unterhalb des Rotationskörpers in den Ringsspalt übergehend vorgesehen sind.According to the invention, the object is achieved by that the base plate surrounding the rotating body with the rotating body one of the shape of this body pers adapted annular gap, and that the Be gassing within the ring gap by at least a radially extending gas outlet opening in the ro station body and the discharge of turbidity below of the rotating body into the annular gap are provided.

Die Ausbildung der Flotationszelle und die Anordnung des Rotationskörpers sorgen für eine weitgehende räumliche Ausnutzung des gesamten Flotationsraumes durch eine räumliche Begrenzung der für die Anhaftung der Fest stoffteilchen an die Gasblasen günstigen Zone mit hoher Blasenverteilungsdichte und hohen Turbulenzen und einer für die Phasentrennung geeigneten Zone mit niedrigen Turbulenzen.The formation of the flotation cell and the arrangement of the Rotational body ensure a largely spatial Utilization of the entire flotation area by one spatial limitation of adherence to the feast material particles to the gas bubbles favorable zone with high Bubble distribution density and high turbulence and one Zone suitable for phase separation with low Turbulence.

Ein besonderer Vorteil ist die Möglichkeit des Einbaues der Begasungseinrichtung in herkömmlichen Rührwerkszel len. Vorteilhaft sind weiterhin die Verstellbarkeit des Ringspaltes zur Anpassung an grob- und feinkörnige Fest stoffe sowie die Beeinflussung der Blasengröße durch un terschiedliche Drehgeschwindigkeiten des Rotationskör pers in Verbindung mit der Wählbarkeit des Querschnitts der Austrittsöffnungen.A special advantage is the possibility of installation the gassing device in conventional agitator cells len. The adjustability of the Annular gap for adaptation to coarse and fine-grained hard substances as well as the influence of the bubble size by un Different rotational speeds of the rotary body pers in connection with the selectability of the cross-section the outlet openings.

Zur Erhöhung der Turbulenz kann der Rotationskörper und/oder die mit dem Rotationskörper einen Ringspalt bildende Bodenplatte, die lösbar mit dem Boden verbunden ist, mit einer aufgerauhten oder mit Rillen versehenen Oberfläche ausgerüstet werden.The rotating body can be used to increase the turbulence and / or an annular gap with the rotating body forming base plate, which is detachably connected to the floor is with a roughened or grooved Surface.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are described in more detail in the subclaims.

Der technische Fortschritt der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die Verbesserung der Luftzufuhr und der Blasenverteilung in dem Ringspalt der Begasungseinrich tung u. a. aufgrund der Zwangsführung der Suspension und durch den hohen Blasenanteil in dem Ringspalt der Bega sungseinrichtung und hohe Wahrscheinlichkeit der Anhaf tung von Feststoffteilchen an die Gasblasen erreicht wird. Durch die Verringerung der Turbulenzen in dem für die Phasentrennung vorgesehenen Raum wird außerdem eine bessere Selektivität und ein höheres Ausbringen des gröberen Korns erreicht. Da die Begasungseinrichtung ge mäß der Patentanmeldung einen wesentlich geringeren Energiebedarf als herkömmliche Flotationsrührwerke hat und die Wahrscheinlichkeit der Anhaftung der zu flotie renden Feststoffteilchen an die Gasblasen größer ist, wird der insgesamt erforderliche Energiebedarf und auch der erforderliche spezifische Raumbedarf verringert.The technical progress of the invention is there too see that by improving the airflow and the Bubble distribution in the annular gap of the gassing device tung u. a. due to the forced operation of the suspension and due to the high proportion of bubbles in the ring gap of the Bega solution facility and high probability of attachment tion of solid particles reached the gas bubbles becomes. By reducing the turbulence in the for the phase separation space also becomes a better selectivity and a higher output of the coarser grain reached. Since the fumigation device ge according to the patent application a much smaller one Has energy requirements than conventional flotation agitators and the likelihood of adherence to the flotie solid particles on the gas bubbles are larger, is the total energy requirement and also the required specific space requirement is reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeich nungen dargestellt und wird im folgenden näher erläu tert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and is explained in more detail below tert.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Flo tationsapparates in perspektivischer Ansicht, teilweise geschnitten, Fig. 1 shows an embodiment of the invention Flo tationsapparates in a perspective view, partly in section,

Fig. 2 eine Draufsicht und Seitenansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispieles des Rotationskörpers und Fig. 2 is a plan view and side view in section of an embodiment of the rotating body and

Fig. 3 eine Draufsicht und Seitenansicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels der Bodenplatte. Fig. 3 is a plan view and side view in section of an embodiment of the base plate.

Das in Fig. 1 in schematisierter Form und perspekti visch wiedergegebene Ausführungsbeispiel eines Flota tionsapparates weist eine kastenförmige Flotationszelle 1 auf, in deren Boden 2 unter Bildung eines Ringspaltes 4 ein Rotationskörper 3 angeordnet ist, der über eine als Begasungsleitung 6 ausgebildete Hohlwelle durch einen Antrieb in Drehung versetzbar ist. Die Breite des Ringspaltes 4 ist über die Höhenverstellbarkeit der den Rotationskörper 3 tragenden Begasungsleitung 6 beein flußbar. Der Antrieb ist derart regelbar, daß die Dre hung des Rotationskörpers 3 in der gewünschten Drehzahl erfolgen kann. Der Rotationskörper 3 weist in dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel eine kegelförmige Form auf, wie sie im Schnitt aus Fig. 2 zu entnehmen ist. Die Begasung erfolgt zunächst über die als Hohlwelle ausgebildete Begasungsleitung 6 und die Zuführung 8 im Rotationskörper 3 und von da aus über die radial im Rotationskörper 3 angeordneten Austrittslei tungen 9. Die Austrittsleitungen 9 sind, wie das in Fi gur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Rotations körpers 3 zeigt, kreuzartig und übereinander verlaufend angeordnet.In Fig. 1 in schematic form and Perspecti Visch represented embodiment of a Flota tion apparatus includes a box-shaped flotation cell 1 in the bottom 2 to form an annular gap 4, a rotation body 3 is arranged, via a formed as a gassing 6 hollow shaft by a drive in Rotation is displaceable. The width of the annular gap 4 can be influenced via the height adjustability of the fumigation line 6 carrying the rotating body 3 . The drive can be regulated in such a way that the rotation of the rotary body 3 can take place at the desired speed. In the exemplary embodiment shown in the drawings, the rotating body 3 has a conical shape, as can be seen in the section from FIG. 2. The gassing takes place initially via the gassing line 6 designed as a hollow shaft and the feed 8 in the rotating body 3 and from there via the outlet lines 9 arranged radially in the rotating body 3 . The discharge pipes 9 are, as the embodiment shown in Fi gur 2 shows a rotary body 3, a cruciform manner and arranged to extend above the other.

Um innerhalb des Ringspaltes 4 zwischen Rotationskörper 3 und der umgebenden in der Fig. 3 dargestellten Bo denplatte 7 Gas optimal in die Trübe einbringen zu kön nen, sind andere Anordnungen und Ausbildungen von Aus trittsleitungen 9 vorstellbar.In order to optimally introduce gas into the slurry within the annular gap 4 between the rotating body 3 and the surrounding Bo denplatte 7 shown in FIG. 3, other arrangements and designs of outlet lines 9 are conceivable.

Zur Beeinflussung der Bläschengröße sind die Enden der Austrittsleitung 9 mit unterschiedlichen Öffnungen 10 versehbar. Die dem Rotationskörper 3 angepaßte Bo denplatte 7 ist lösbar mit dem Boden 2 der Flotations zelle 1 verbunden. To influence the size of the bubbles, the ends of the outlet line 9 can be provided with different openings 10 . The rotating body 3 adapted Bo denplatte 7 is detachably connected to the bottom 2 of the flotation cell 1 .

Die als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 wiedergegebene Flotationszelle 1 weist in einer Seitenwand zum Austrag der Resttrübe (Berge) und für die nicht an die Gasbläs chen gebundenen Feststoffpartikel einen horizontal ver laufenden Spalt 11 auf. Durch diesen Spalt 11 fließt die Resttrübe in eine Bergeaustragskammer 12 mit einem Über lauf 13, über welchen die Resttrübe in die Berge austragsleitung 14 ausgetragen wird. Weiterhin ist die Flotationszelle 1 mit einem Schaumüberlaufwehr 15 ver sehen. Die Einspeisung der Trübe geschieht über eine Trübeleitung 5 in den Ringspalt 4 zwischen Bodenplatte 7 und Rotationskörper 3.The flotation cell 1 shown as an exemplary embodiment in FIG. 1 has a horizontally running gap 11 in a side wall for discharging the residual sludge (mountains) and for the solid particles not bound to the gas bubbles. Through this gap 11 , the residual sludge flows into a recovery chamber 12 with an overflow 13 , via which the residual sludge is discharged into the mountains discharge line 14 . Furthermore, the flotation cell 1 is seen with a foam overflow weir 15 . The slurry is fed in via a slurry line 5 into the annular gap 4 between the base plate 7 and the rotating body 3 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Flotationszelle
2 Boden
3 Rotationskörper
4 Ringspalt
5 Trübeeinleitung
6 Begasungsleitung
7 Bodenplatte
8 Luftzuführung
9 Austrittsleitung
10 Austrittsöffnung
11 Bergeaustragsspalt
12 Bergeaustragskammer
13 Bergeüberlaufwehr
14 Bergeaustragsleitung
15 Schaumüberlaufwehr 1 flotation cell
2 floor
3 rotating bodies
4 annular gap
5 Turbid discharge
6 Fumigation line
7 base plate
8 air supply
9 outlet line
10 outlet opening
11 Discharge discharge gap
12 recovery chamber
13 mountain overflow weir
14 Discharge discharge line
15 foam overflow weir

Claims

1. Flotation apparatus, for the separation of fine-grained solids contained in liquids, which consists essentially of a flotation cell with turbid inlet and mold overflow and outlet for solid particles not detected by the fumigation, the air required for gasification via a flotation cell through Bottom-reaching hollow shaft is supplied, at the end of which a rotating body forming a gap is arranged with the bottom plane of the flotation cell, characterized in that the rotating plate ( 3 ) around the bottom plate ( 7 ) with the rotating body ( 3 ) is one of the shape of this body adapted annular gap ( 4 ), and that the gassing within the annular gap ( 4 ) through at least one radially extending gas outlet opening ( 10 ) in the rotating body ( 3 ) and the sludge introduction ( 5 ) below the rotating body ( 3 ) into the annular gap ( 4 ) are provided.

2. Flotation apparatus according to claim 1, characterized in that the rotating body ( 3 ) has a conical or cylindrical shape or another suitable for dispergation of the gas.

3. Flotation apparatus according to claim 1, characterized in that the sludge discharge ( 5 ) is provided centrally un below the rotating body ( 3 ) and with the rotating body ( 3 ) an annular gap ( 4 ) forming and the shape of the rotating body ( 3 ) fitted bottom plate ( 7 ) is detachably connected to the cell bottom ( 2 ).

4. Flotation apparatus according to claim 1, characterized in that the rotating body ( 3 ) following the fumigation line ( 6 ) with a central guide ( 8 ) and from the feeder ( 8 ) preferably with several radially extending example, cross-like is provided in one or more levels on orderly outlet lines ( 9 ).

5. Flotation apparatus according to claim 1 and 4, characterized in that the size of the outlet openings gene ( 10 ) on the outlet lines ( 9 ) for changing the bubble size in adaptation to the solid to be floated is different.

6. Flotation apparatus according to claims 1 and 3, characterized in that the rotating body ( 3 ) and / or with the rotating body ( 3 ) forming an annular gap base plate ( 7 ) additionally with a turbulence increasing, for example, on roughened or provided with grooves Surface can be provided.

7. Flotation apparatus according to claim 1, characterized in that the gap width of the annular gap ( 4 ) z. B. on the height adjustability of the rotating body is variable.

8. Flotation apparatus according to claim 1 and 4, characterized in that the rotational speed of the ro tationskörper ( 3 ) is variable via a controllable drive.